B22、B25 六角锥形钎杆的生产工序是:定尺下料→矫正→钎尾扩孔(有加热扩孔、车床钻扩孔,热穿热拔中空钢的心孔比较圆时甚至不扩孔)→钎尾平头倒角→墩钎肩→车锥体→钎尾淬火回火→矫直→防腐处理→包装出厂。这种生产工序,杆体硬度取决于中空钢的热轧硬度,产品寿命波动性大。众所周知,我国中空钢生产厂,没有一家采用控制轧制或轧后控制冷却工艺。前面已经提及55SiMnMo 钢对高温加热后的冷却非常敏感,厂房内冬天和夏天的气温差别、冷床的大小和停留时间、生产节奏的快慢、风扇的摆放位置和远近距离等等, 再加上55SiMnMo 钢在标准范围内的化学成分波动都对中空钢的轧后硬度有很大影响。所以,要保证B22、B25六角钎杆的杆体质量和寿命,有必要对杆体进行热处理。
B22、B25 六角钎杆保证其热处理后达到HRC40 的工艺方法很多,有调质处理(淬火 高温回火)、亚温淬火 中低温回火、正火处理、表面感应加热淬火等等。从前面分析指出,要55SiMnMo 钢得到上贝氏体 30%左右富碳残留奥氏体的显微组织, 只有正火处理或控制轧制或轧后控制冷却处理才能保证上述组织,并能得到HRC40 左右的硬度。钎杆是细长杆件,正火处理弯曲度小,所以正火处理是保证杆体硬度最佳、最经济合理的热处理工艺。正火的方法很多,有中频感应加热正火、接触加热正火、井式炉加热炉正火、箱式加热炉正火等等。经过比较,只有中频感应加热正火,容易控制杆体硬度的均匀性。中频感应设备一般是选择l00kW 和2500Hz 的设备。
杆体中频正火工艺是:880°±20℃, 随后空冷或风冷(视环境温度而定),要注意杆体内外表面温度均匀一致, 正火后硬度控制在HRC36-38,不宜超过HRC42。最佳正火金相组织是上贝氏体 残留奥氏体, 要保证获得这种组织往往要经常调整冷却速度。
另外, 中频正火处理工序放在钎杆生产流程中那道工序最合适?目前有两种选择,一种是在定尺下料矫直后进行,正火后再矫直进入以后工序。这种选择的优点是产品矫直易进行,可在矫直机上矫直,矫直效率高。缺点是存在墩钎肩局部加热后产生的加热过度软区没有消除,且锥体车削加工硬度稍高,增加刀具消耗(一般正火硬度要略高于热轧硬度),且光洁度、精度稍差。另一种选择是钎尾淬火回火前进行正火处理, 这可基本消除前
面热加工造成的因局部加热而产生的过渡软区,缺点是在墩钎肩后正火,因钎肩的存在不易矫直、矫直效率低。所以,大批量生产往往选择前一种:而小批量生产采用后一种。而后一种的产品的寿命和质量要高于前一种。